論文の概要: Robust and Parallel Control of Many Qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.08426v1
- Date: Wed, 13 Dec 2023 19:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-16 02:55:38.970852
- Title: Robust and Parallel Control of Many Qubits
- Title（参考訳）: 多数の量子ビットのロバストおよび並列制御
- Authors: Wenjie Gong, Soonwon Choi
- Abstract要約: 我々は、運転場の局所的な調整性を最小限に抑えながら、任意の数のキュービットを並列に頑健かつサイト依存的に制御する。
最近の実験的進歩に触発されて、我々は3つの制約されたローカル制御機能のうちの1つにしかアクセスできないことを検討した。
いずれの場合も、並列化可能な複合パルス列を考案し、擬似振幅と周波数変動に対して頑健な任意の単一量子ユニタリを実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The rapid growth in size of quantum devices demands efficient ways to control
them, which is challenging for systems with thousands of qubits or more. Here,
we present a simple yet powerful solution: robust, site-dependent control of an
arbitrary number of qubits in parallel with only minimal local tunability of
the driving field. Inspired by recent experimental advances, we consider access
to only one of three constrained local control capabilities: local control of
either the phase or amplitude of the beam at each qubit, or individual Z
rotations. In each case, we devise parallelizable composite pulse sequences to
realize arbitrary single-qubit unitaries robust against quasistatic amplitude
and frequency fluctuations. Numerical demonstration shows that our approach
outperforms existing sequences such as BB1 and CORPSE in almost all regimes
considered, achieving average fidelity $>0.999$ under a decoherence rate $\sim
10^{-5}$, even with a few percent amplitude and frequency error. Our results
indicate that even for very large qubit ensembles, accurate, individual
manipulation can be achieved despite substantial control inhomogeneity.
- Abstract（参考訳）: 量子デバイスのサイズが急速に拡大するにつれて、それらを制御する効率的な方法が求められている。
ここでは、単純だが強力な解を提示する: 任意の数のキュービットを、運転場の極小局所チューナビリティと平行に頑健でサイト依存の制御する。
最近の実験的進歩に触発されて、各キュービットにおけるビームの位相または振幅の局所制御、あるいは個々のZ回転の3つの制限された局所制御機能のうちの1つへのアクセスを検討する。
いずれの場合も並列化可能な複合パルス列を考案し、準静的振幅と周波数ゆらぎに頑健な任意の単一量子単位系を実現する。
数値実験により, BB1 や CORPSE などの既存系列よりも高い精度を示し, 平均忠実度 $>0.999$ をデコヒーレンス率 $\sim 10^{-5}$ で達成し, 振幅と周波数誤差はわずかであった。
以上の結果から,非常に大きな量子ビットアンサンブルであっても,制御の不均一性にも拘わらず,高精度な個別操作が可能であった。
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